就科學(xué)編史學(xué)來說，其中有若干問題是最為重要的、核心的、本質(zhì)的，對于任何科學(xué)史的研究（乃至于閱讀）都是無法回避的，當(dāng)然，對之有關(guān)的爭論也是持久的。在本章，我們就將討論這些問題當(dāng)中的一個，即對歷史的“輝格”解釋的問題。

在當(dāng)代西方的科學(xué)史文獻中，象“歷史的輝格解釋”（thewhiginterpretationofhistory），或“輝格式的歷史”（whighistory）這樣一些術(shù)語（相應(yīng)的形容詞和名詞還有Whiggish，Whiggism和Whiggery）是極為常見的。事實上，在范圍更大的歷史學(xué)界，這些術(shù)語也是重要的日常用語。它們涉及到歷史研究中一些本質(zhì)性的問題，是歷史學(xué)家們區(qū)分某種歷史研究方法與傾向的重要判據(jù)。多年來，歷史學(xué)家們一直就有關(guān)的問題爭論不休。而對于科學(xué)史的研究來說，這更是一個重要的，不僅僅是理論性的，而且也與科學(xué)史研究的實踐密切相關(guān)的問題。

一、概念的提出

在英國歷史上，曾有過兩個對立的政黨：輝格黨（Whig）和托利黨（Tory）。輝格黨即是自由黨的前身，它提倡以君主立憲制代替神權(quán)****，站在資產(chǎn)階級和新貴族的立場上擁護國會，反對國王和天主教。

19世紀(jì)初期，屬于輝格黨的一些歷史學(xué)家從輝格黨的利益出發(fā)，用歷史作為工具來論證輝格黨的政見。1827年，作為輝格黨人的英國著名歷史學(xué)家哈蘭（H.Hallam）出版了其代表作《英國憲政史》，在其中，他提出英國自古以來就有一部不成文的憲法，一向就是主權(quán)在民的，并高度贊揚1688年的“光榮革命”，歌頌君主立憲制。這部著作成了一部具有深遠(yuǎn)影響的英國近代史，也開創(chuàng)了一代輝格史學(xué)。因為它“雖然完全避免了黨派熱情，卻自始至終地充滿了輝格黨的原則。”另一位有代表性的輝格黨的歷史學(xué)家麥考萊（T.B.Macaulay）則更明確地指出，在很長的時間中，“所有輝格黨的歷史學(xué)家都渴望要證明，過去的英國政府幾乎就是共和政體的；而所有托利黨的歷史學(xué)家都要證明，過去的英國政府幾乎就是****的。”但就歷史學(xué)后來發(fā)展的主要趨式來說，輝格黨的歷史學(xué)似乎更占了上風(fēng)。直至20世紀(jì)，象屈維廉（G.M.Trevelyan）這樣的英國自由主義歷史學(xué)家，在其著作的傾向和歷史觀方面，也繼承了這種輝格黨人的史學(xué)傳統(tǒng)。

1931年，英國歷史學(xué)家巴特菲爾德（H.Butterfield）出版了《歷史的輝格解釋》一書。在這部史學(xué)名著中，巴特菲爾德將“輝格式的歷史”（或稱“歷史的輝格解釋”）的概念作了重要的擴充。巴特菲爾德開宗明義地指出，就這本書來說：

【摘要】本文通過提供生物學(xué)發(fā)展史相關(guān)資料，幫助學(xué)生掌握生物學(xué)的基本原理和生物學(xué)核心概念；學(xué)生通過分析生物科學(xué)史中實驗的發(fā)展過程呈現(xiàn)的思維與方法，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法與技能；學(xué)生了解生物學(xué)發(fā)展史中科學(xué)家勇于探索的精神、堅持不懈地努力和實事求是的科學(xué)態(tài)度，形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。

【關(guān)鍵詞】生物科學(xué)史;生物科學(xué)素養(yǎng);核心概念

提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是課程標(biāo)準(zhǔn)實施的核心任務(wù)。通過學(xué)習(xí)生物科學(xué)史對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是很有意義的。我們發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在新課學(xué)習(xí)中一知半解，對生物學(xué)的核心概念只知其一不知其二，缺乏對生物學(xué)內(nèi)容和方法的深入了解，沒有情感態(tài)度價值觀的體驗，更無從談起如何應(yīng)用生物學(xué)。這一現(xiàn)象說明我們的學(xué)生在生物科學(xué)素養(yǎng)上還有待提高。新課程改革要求生物教學(xué)以學(xué)生發(fā)展為本，以學(xué)生為教學(xué)主體，以學(xué)生實踐訓(xùn)練為教學(xué)主線，以學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)知識技能解決實際問題為教學(xué)目標(biāo)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。在新一輪“7選3”的課程改革背景下，如何適應(yīng)新課程改革，將科學(xué)史的教育融入日常教學(xué)，需要我們在實踐中積極進取、勇于創(chuàng)造和探索。本課題就是通過學(xué)習(xí)生物科學(xué)史來提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，走出“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的誤區(qū)，從根本上提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

一、研究生物學(xué)核心概念的發(fā)展史，掌握生物學(xué)核心知識

生物學(xué)知識包括基本的生物學(xué)概念、原理和規(guī)律。學(xué)生應(yīng)獲得有關(guān)生物體的結(jié)構(gòu)層次、生命活動、生物與環(huán)境、生物進化以及生物技術(shù)等生物學(xué)基本事實、基本原理和規(guī)律，對生物學(xué)的整體畫面有一個大致的了解。高中生物中存在大量的核心概念，通過對書本原有的發(fā)展史或教師提供相關(guān)發(fā)展史中重要內(nèi)容的分析，學(xué)生對相關(guān)核心概念會有深入而細(xì)致的理解，掌握核心概念就水到渠成。典例：提供細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型建立過程中的相關(guān)實驗，學(xué)生就能自主分析細(xì)胞膜的成分和特點。材料一：①1859年，E.Oerton選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，越容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，越不容易穿過膜。你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？學(xué)生結(jié)論：細(xì)胞膜的組成成分中可能含有脂質(zhì)。材料二：科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來，然后用蛋白酶處理，細(xì)胞膜被破壞。你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？學(xué)生結(jié)論：細(xì)胞膜的組成成分中含有蛋白質(zhì)。教師補充：后來現(xiàn)代研究應(yīng)用化學(xué)手段分析表明質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)另外還有少量糖類。組成膜的脂質(zhì)中磷脂含量最多。材料三：科學(xué)家將人紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子抽提出來，并將它在空氣—水界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)該單分子層的表面積相當(dāng)于原來紅細(xì)胞表面積的兩倍。這說明了什么？學(xué)生結(jié)論：細(xì)胞膜由兩層磷脂分子構(gòu)成。指導(dǎo)學(xué)生閱讀書本中關(guān)于細(xì)胞膜中磷脂分子、膽固醇和蛋白質(zhì)的運動情況。材料四：冰凍蝕刻電子顯微法顯示的細(xì)胞膜圖學(xué)生結(jié)論：蛋白質(zhì)鑲嵌、覆蓋、貫穿在磷脂雙分子層中。材料五：人鼠細(xì)胞雜交實驗（帶不同熒光標(biāo)記的細(xì)胞融合后熒光的變化）學(xué)生結(jié)論：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子可以運動,細(xì)胞膜具有流動性。這些材料的提供幫助學(xué)生對流動鑲嵌模型有了更加深刻的理解，對細(xì)胞膜的特點有了更深入的掌握。另外如酶的概念，書本中關(guān)于酶本質(zhì)的探索能幫助學(xué)生深入理解酶的本質(zhì)，而不是簡單的記憶。教師提供光合作用的簡單發(fā)現(xiàn)史能夠幫助同學(xué)們深入理解光合作用的總反應(yīng)式，區(qū)分光反應(yīng)過程和碳反應(yīng)過程的重要步驟，從中分析得出能量轉(zhuǎn)換的形式，并且理解各內(nèi)外條件對光合作用的影響。高中生物課堂中應(yīng)該給學(xué)生提供機會，讓他們了解現(xiàn)代生物學(xué)的進展，了解現(xiàn)代生物技術(shù)對人類社會和人們生活的影響。只有深入了解生物學(xué)知識，學(xué)生才具有在現(xiàn)實生活中運用知識的能力。

二、分析生物科學(xué)史中呈現(xiàn)的思維與方法，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法與技能

眾所周知，費耶阿本德雖然被公認(rèn)是歷史主義學(xué)派的代表人物，而他的歷史主義思想?yún)s與庫恩等人的歷史主義含義大相徑庭。其基本區(qū)別是：盡管庫恩等同樣是以科學(xué)史為研究對象，認(rèn)為科學(xué)是一個不斷演變更替的動態(tài)過程，不是一種凝固的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該通過豐富的科學(xué)史料和詳盡的案例分析來概括總結(jié)科學(xué)方法論、認(rèn)識論、科學(xué)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及其發(fā)展演化規(guī)律，但是他們在研究科學(xué)史時，運用的方法卻沒有超出形式邏輯的思維方式。而費耶阿本德則不同，他已經(jīng)認(rèn)識到不能再將科學(xué)史僅僅作為單純的研究對象，而要把任何一個科學(xué)問題都提到一定的歷史范圍來分析和處理。任何問題只要放進不同的歷史環(huán)境都會產(chǎn)生完全不同的結(jié)果，因此誰如果忘記該問題發(fā)生的歷史條件和知識背景，他就不可能得出正確結(jié)論。那么在費耶阿本德的眼里，科學(xué)史究竟是怎樣的一種狀態(tài)或模式呢？

一、一部非邏輯和多因素作用的歷史

在費耶阿本德看來，整個科學(xué)史如同人類史一樣，是最優(yōu)秀的科學(xué)史家和科學(xué)哲學(xué)家都難以想象的那樣豐富多彩，那樣充滿機敏、智慧和生氣，那樣的離奇古怪和難以捉摸。整個科學(xué)史都是由無數(shù)個人的意識、意志、熱情、想象以及其他一切精神活動或社會活動共同支配的。正是從這種認(rèn)識出發(fā)，費耶阿本德才批判了過去一些科學(xué)哲學(xué)家把科學(xué)史簡單化、孤立化、靜止化和片面化的形而上學(xué)的傾向與做法。他說，科學(xué)史是充滿復(fù)雜、混亂和錯誤的。一件事物的創(chuàng)造和對該事物的一種正確觀念的充分理解的創(chuàng)造常常處于同一過程，而且這一過程不結(jié)束，它們是不能分開的。這個過程不是，也不可能是由一個完全確定的研究綱領(lǐng)或理性邏輯來指引的，它包含著各種可能的研究綱領(lǐng)實現(xiàn)的條件，指導(dǎo)這個創(chuàng)造過程的東西寧可說是一種含糊的沖動、興趣和熱情。先是這種熱情產(chǎn)生具體行為，繼而是行為反過來又創(chuàng)造環(huán)境和解釋過程成為“理性過程”所必須的思想觀念。

費耶阿本德說：“從伽利略時代到20世紀(jì)，哥白尼觀點的發(fā)展就是我想描述的這種形勢的一個完美的例子。人們先是從一種強烈的信念開始，這個信念與當(dāng)代的理性和經(jīng)驗背道而馳，而在同樣是非理性的其他信念中卻得到支持，然后開辟了新的研究方向，創(chuàng)造了新型的儀器，‘證據(jù)’也以新的形式與理性相關(guān)，直到產(chǎn)生一種思想體系，其豐富程度足以對其他任何特殊部分提供獨立的論據(jù)，而且是易變的，只要需要這些論據(jù)，就足以發(fā)現(xiàn)它們。”[1](P26)但是這種曲折復(fù)雜的過程并不是一種零亂分散的孤立事件的堆積和偶然思想的展示與延伸。無論是整個科學(xué)發(fā)展史，還是某一具體學(xué)科或理論，甚至具體概念的發(fā)展都是各種條件和因素緊密聯(lián)系、相互作用的結(jié)果。

既然整個科學(xué)史中的各種因素、條件，乃至各種人物共同構(gòu)成了一個不可分割的相互作用的過程，它們都對科學(xué)認(rèn)識作出了貢獻，那么要勾繪出科學(xué)發(fā)展演化的完整模式或基本輪廓，就不能只把注意力集中到純粹的科學(xué)理論、科學(xué)概念的發(fā)展主線上，或者人類認(rèn)識史的某個特殊階段上，或者某些突出的科學(xué)家身上；而要從人類最原始的活動、啟蒙觀念和思維方式開始，不能人為地割斷歷史。比如“地動說”，并不是哥白尼個人的天才發(fā)明，而是早在古希臘時代就由畢達(dá)哥拉斯派的阿利斯塔克提出。只是由于這種見解與人們的日常經(jīng)驗和直觀不相符合，它才被人們反對和遺忘。在被另一種相反的見解排斥長達(dá)2000多年之后，才在哥白尼時代再次復(fù)興。“地動說”的復(fù)活并不是因為哥白尼擁有某些新的重大發(fā)現(xiàn)，而是基于哥白尼對阿利斯塔克的“中心火學(xué)說”的堅定信念；基于對畢達(dá)哥拉斯派所宣傳的“宇宙的中心不是地球，而是太陽，地球只是環(huán)太陽而行的星星之一”的觀念的好奇心。

從阿利斯塔克到哥白尼的2000多年間，由于人們對亞里士多德和托勒密體系的無限信仰，其間雖然也不時有少數(shù)人怯生生地反對亞里士多德的主張，響應(yīng)阿利斯塔克的“地動”主張，但是由于強大的宗教勢力和人們的日常經(jīng)驗將其抬高到神圣不可侵犯的地位，因而使日心說的主張一直沒有市場。由于哥白尼率先基于好奇心而引起的對研究地動說的向往，才導(dǎo)致他把畢生精力都獻身于這一學(xué)說。因此沒有古希臘哲學(xué)家大膽離奇、模糊不清的幻想，是不會發(fā)生哥白尼革命的。從這個意義上講，哥白尼革命并不是基于托勒密體系日益增多的反常，最后由量變引起質(zhì)變的結(jié)果，主要在于一定社會背景下，某種偶然奇特的作用，或某個集團、個人的興趣、意志和好奇心的作用。當(dāng)然更主要的在于這種革命的核心內(nèi)容早在古代就以一種胚芽形式出現(xiàn)在古人的奇思怪想中；經(jīng)過長期的逐漸萌發(fā)，才最終由微小的影響和暗淡的火花逐漸蔓延成為熾烈的火焰，產(chǎn)生巨大影響，導(dǎo)致人們的認(rèn)識發(fā)生質(zhì)的飛躍。因此科學(xué)革命的發(fā)生也同政治革命一樣都經(jīng)歷了一個漫長的醞釀萌發(fā)過程。

在科學(xué)教育中進行科學(xué)史教育時〔1〕，德育是其重要組成部分。通過科學(xué)史進行德育既是將理工科教學(xué)與德育有機結(jié)合的最佳點，也是理工科專業(yè)教師進行德育的最有效途徑。下面，結(jié)合教學(xué)實踐，談?wù)勎覀兊恼J(rèn)識與作法，冀圖取得拋磚引玉的作用。

1在科學(xué)教育中要重視人的作用

自然科學(xué)發(fā)展的一個基本特點是科學(xué)知識的積累和歷史繼承性。由于自然現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，只有在繼承前人業(yè)已獲得的知識基礎(chǔ)上前進，人們對自然規(guī)律的認(rèn)識才能從比較膚淺和零散發(fā)展到比較深刻和系統(tǒng)，從比較片面發(fā)展到比較全面。因此，科學(xué)決不是哪一個時代的產(chǎn)物，而是人類社會整個歷史時期內(nèi)不斷積累起來的知識和智慧的結(jié)晶。正是在這個意義上，經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)始人牛頓評價自己：“我之所以比別人看得遠(yuǎn)些，只是因為站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因為科學(xué)具有積累的特征，在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)，在科學(xué)教育中忽視人的作用、忽視科學(xué)史是一個普遍現(xiàn)象。但是，如同不可否認(rèn)杰出人物在歷史中的突出作用。在科學(xué)發(fā)展史中，科學(xué)家的作用同樣是很重要的，而科學(xué)家在追求真理時所表現(xiàn)的奉獻精神、在科學(xué)研究中的甘辛勞動與科學(xué)精神，科學(xué)家的成功與失誤、科學(xué)家的成長與發(fā)展道路、科學(xué)家的品德力量……所有這些給人的啟迪與教育，甚至超過了科學(xué)內(nèi)容本身。正因為如此，許多著名科學(xué)家都十分重視科學(xué)發(fā)展中人的作用，愛因斯坦說：“聯(lián)系科學(xué)的發(fā)展來追蹤理論的形成具有特殊的魅力。”〔3〕諾貝爾獎獲得者、反粒子的主要發(fā)現(xiàn)者之一塞格雷則說：“不過，我相信：物理學(xué)同樣有一個豐富的組成部分，是關(guān)于人的。”〔4〕因此，在科學(xué)教育中，在以科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)方法為主的前提下，聯(lián)系科學(xué)史進行德育絕不是強加的“政治任務(wù)”，而是科學(xué)教育中不可割舍的重要組成。

2科學(xué)道德教育是核心內(nèi)容

通過科學(xué)史進行德育，可以涉及許多方面：辯證唯物主義的世界觀、科學(xué)道德、科學(xué)精神、科學(xué)作風(fēng)等，其中科學(xué)道德是核心。愛因斯坦在評價居里夫人的功績時說得好：‘我們不要僅僅滿足于回憶她的工作成果對人類已經(jīng)作出的貢獻。第一流人物對于時代和歷史進程的意義，在其道德品質(zhì)方面，也許比單純的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教師生涯使我們懂得：“善教者，使人繼其志。”因此，在科學(xué)道德教育中，我們突出了如下幾個方面：

(1)造福人類的獻身精神

李約瑟的巨著SCIENEE＆CIVILISATIONINCHINA（以下簡稱SCC）有兩個中文全譯本：《中國之科學(xué)與文明》和《中國科學(xué)技術(shù)史》。單從譯名而言，似乎后者不夠貼切。事實上李約瑟本人對這個譯名也有所保留。（參見〔1〕，p．515）當(dāng)然名稱本身或許并不重要，但是由此卻引出了一個科學(xué)史觀的問題。筆者認(rèn)為在SCC中，文明（文化）與科學(xué)是密切相關(guān)的，因而不可忽略。這正是李約瑟科學(xué)史觀的特點。本文試圖闡明這一在學(xué)術(shù)界尚未得到足夠重視的特點，并就有關(guān)的問題進行初步的探討。

一、科學(xué)史是人類文明史的一個部分

李約瑟在SCC第一章序言中指出：“現(xiàn)在，已經(jīng)有越來越多的人認(rèn)識到，科學(xué)史是人類文明史中一個頭等重要的組成部分。”（〔2〕，p．1）科學(xué)史的發(fā)展既影響文明史的進程，也受文明史的制約。因此它的研究不能孤立地進行，而必須具備統(tǒng)觀人類文明的廣闊視野。這可以說是李約瑟研究科學(xué)史的指導(dǎo)思想。

按照英美文化學(xué)及科學(xué)史的傳統(tǒng)，“文化”與“文明”在其廣義上可以混用，而科學(xué)技術(shù)作為一個組成部分則包含在其中。在文化學(xué)方面，泰勒（EdwardBurnettTylor,1832-1917）對“文化”概念作了基礎(chǔ)性的開拓。他指出：“文化或文明，就其廣泛的民族學(xué)意義來說，乃是包括知識、信仰、藝術(shù)、道德、法律、習(xí)俗和任何人作為一名社會成員而獲得能力和習(xí)慣在內(nèi)的復(fù)雜的整體。”（〔3〕，p．99）顯然，科學(xué)作為知識被排到了第一位。這個經(jīng)典定義在西方具有深遠(yuǎn)的影響。繼泰勒之后，弗雷澤（J.Frazer1854-1941）進一步從進化的角度提出了“巫術(shù)——宗教——科學(xué)”的發(fā)展模式，在西方科學(xué)史中引起廣泛地共鳴。比如，李約瑟關(guān)于中國古代科學(xué)技術(shù)主要起源于道教的觀點，便與弗雷澤的影響有關(guān)。（參見〔4〕，p．304）繼弗雷澤之后，馬林諾斯基（BronislawKasparMalinowski,1884-1942）進一步完成了文化學(xué)從古典研究到現(xiàn)代研究的轉(zhuǎn)折，他從泰勒的廣義文化著眼，打開了跨學(xué)科研究文化動態(tài)發(fā)展的大門，揭示了文化功能的整體性。精通自然科學(xué)與人文科學(xué)的馬林諾斯基對于開拓科學(xué)史家的視野起了積極的作用。

在科學(xué)史方面，薩頓（GeorgeSarton,1884-1956）的五卷本《科學(xué)史導(dǎo)論》給李約瑟留下了深刻的印象。李約瑟指出，“它是一部卓越的巨著”，并且“將永遠(yuǎn)是指引這方面研究的寶庫，同時也是提供資料的百科全書。”（〔2〕，p．42）《科學(xué)史導(dǎo)論》在內(nèi)容上包括三大系列：一，總概述（以年代為序）二，不同文明概述（猶太、穆斯林、印度、中國等）三，各門科學(xué)發(fā)展概述（數(shù)、理、化、生等）。顯然，這是一個既有“總”又有“分”；既有“塊”又有“條”的龐大體系結(jié)構(gòu)。薩頓自稱：“我這部《科學(xué)史導(dǎo)論》可以毫不夸張地說是人類文明的首次概觀”。“我努力勾劃出一幅文明圖，它盡可能地全面和精確，卻又足夠簡單；盡量避免不必要的細(xì)節(jié)，盡量濃縮，而又不有損于全面的看法。”（〔5〕，p．159）在這個設(shè)計的背后包含著他的科學(xué)史觀：“簡言之，按照我的理解，科學(xué)史的目的是，考慮到精神的全部文化和文明進步所產(chǎn)生的全部影響，說明科學(xué)事實和科學(xué)思想的發(fā)生和發(fā)展。從最高的意義上說，它實際上是人類文明的歷史。”（〔6〕，p．29）

李約瑟高度評價薩頓的《科學(xué)史導(dǎo)論》還因為：“在一切關(guān)于科學(xué)史的著作中，它是最先詳細(xì)地談到許多中國科學(xué)家和他們的成就的。……當(dāng)然，該書采用的百科全書式的方法無法對世界的這一部分的科學(xué)發(fā)展給出一個連續(xù)的史實。”（〔2〕，p．42）薩頓不能做到的事李約瑟做到了。SCC正是一部專門系統(tǒng)介紹中國古代科學(xué)文化的百科全書。在內(nèi)容上它包括四大部分：第一部分，導(dǎo)論。它介紹了中國的地理、歷史、語言以及科學(xué)文化傳播、交流的概況。第二部分，科學(xué)思想史。它從哲學(xué)的角度概述了各家傳統(tǒng)對科學(xué)發(fā)展所起到的作用。第三部分，各門科學(xué)史。它按數(shù)、理、化、生的順序依次介紹了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展及成就。第四部分，結(jié)論。它集中探討了中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的社會、文化背景。可以看出，前三個部分與薩頓的“三大系列”具有某種對應(yīng)關(guān)系。仿佛李約瑟的SCC是薩頓《科學(xué)史導(dǎo)論》的一種縮影。第四部分則表明了，李約瑟在把科學(xué)史當(dāng)作文明史來研究這一點上比薩頓有過之而無不及。這種寫法在某些專業(yè)科學(xué)史家看來或許太過于廣泛。然而李約瑟卻不這么看，他認(rèn)為：“在這部交響樂中并沒有一個多余的音符。”（〔4〕，p．1）這正好表明了其科學(xué)史觀的人文主義特點。

在科學(xué)教育中進行科學(xué)史教育時〔1〕，德育是其重要組成部分。通過科學(xué)史進行德育既是將理工科教學(xué)與德育有機結(jié)合的最佳點，也是理工科專業(yè)教師進行德育的最有效途徑。下面，結(jié)合教學(xué)實踐，談?wù)勎覀兊恼J(rèn)識與作法，冀圖取得拋磚引玉的作用。

1在科學(xué)教育中要重視人的作用

自然科學(xué)發(fā)展的一個基本特點是科學(xué)知識的積累和歷史繼承性。由于自然現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，只有在繼承前人業(yè)已獲得的知識基礎(chǔ)上前進，人們對自然規(guī)律的認(rèn)識才能從比較膚淺和零散發(fā)展到比較深刻和系統(tǒng)，從比較片面發(fā)展到比較全面。因此，科學(xué)決不是哪一個時代的產(chǎn)物，而是人類社會整個歷史時期內(nèi)不斷積累起來的知識和智慧的結(jié)晶。正是在這個意義上，經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)始人牛頓評價自己：“我之所以比別人看得遠(yuǎn)些，只是因為站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因為科學(xué)具有積累的特征，在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)，在科學(xué)教育中忽視人的作用、忽視科學(xué)史是一個普遍現(xiàn)象。但是，如同不可否認(rèn)杰出人物在歷史中的突出作用。在科學(xué)發(fā)展史中，科學(xué)家的作用同樣是很重要的，而科學(xué)家在追求真理時所表現(xiàn)的奉獻精神、在科學(xué)研究中的甘辛勞動與科學(xué)精神，科學(xué)家的成功與失誤、科學(xué)家的成長與發(fā)展道路、科學(xué)家的品德力量……所有這些給人的啟迪與教育，甚至超過了科學(xué)內(nèi)容本身。正因為如此，許多著名科學(xué)家都十分重視科學(xué)發(fā)展中人的作用，愛因斯坦說：“聯(lián)系科學(xué)的發(fā)展來追蹤理論的形成具有特殊的魅力。”〔3〕諾貝爾獎獲得者、反粒子的主要發(fā)現(xiàn)者之一塞格雷則說：“不過，我相信：物理學(xué)同樣有一個豐富的組成部分，是關(guān)于人的。”〔4〕因此，在科學(xué)教育中，在以科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)方法為主的前提下，聯(lián)系科學(xué)史進行德育絕不是強加的“政治任務(wù)”，而是科學(xué)教育中不可割舍的重要組成。

2科學(xué)道德教育是核心內(nèi)容

通過科學(xué)史進行德育，可以涉及許多方面：辯證唯物主義的世界觀、科學(xué)道德、科學(xué)精神、科學(xué)作風(fēng)等，其中科學(xué)道德是核心。愛因斯坦在評價居里夫人的功績時說得好：‘我們不要僅僅滿足于回憶她的工作成果對人類已經(jīng)作出的貢獻。第一流人物對于時代和歷史進程的意義，在其道德品質(zhì)方面，也許比單純的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教師生涯使我們懂得：“善教者，使人繼其志。”因此，在科學(xué)道德教育中，我們突出了如下幾個方面：

(1)造福人類的獻身精神

將科學(xué)史滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以拓寬學(xué)生的視野，進行愛國主義教育，對于增強民族自信心，提高學(xué)生素質(zhì)，激勵學(xué)生奮發(fā)向上，形成愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的良好風(fēng)氣有著重要作用。對此數(shù)學(xué)教學(xué)是有許多工作可做的。下面僅以講授初三幾何第七章“圓”為例，就如何將科學(xué)史融入課堂教學(xué)談?wù)勎业淖龇ㄅc體會。

一、結(jié)合教材內(nèi)容，“見縫插針”，使科學(xué)史自然融入課堂教學(xué)。

“圓”是一個古老的課題，人類的生活與生產(chǎn)活動和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識在戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載，授課中將有關(guān)史料穿插進去，作為課本知識的補充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時，我向?qū)W生介紹，約在公元前二千五百年左右，我國已有了圓的概念，考古說明我國夏代奴隸社會以前的原始部落時期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載，其中，“圓，一中同長也”，即圓周上各點到中心的長度均相等；此外，還進一步說明“圓，規(guī)寫交也”，即圓是用圓規(guī)畫出來的終點與始點相交的線。這與歐幾里得的定義相似，而《墨經(jīng)》成書于公元前4～3世紀(jì)，是在歐幾里德誕生時間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載，在講到這些內(nèi)容時，我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣，隨著這一章教材的不斷展開，同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個初步的了解，明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。特別是早在戰(zhàn)國時期就有了論證幾何學(xué)的萌芽，幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時產(chǎn)生。

二、根據(jù)教材特點，適當(dāng)選擇科學(xué)史資料，有針對性地進行教學(xué)。

圓周率π是數(shù)學(xué)中的一個重要常數(shù)，是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個比值等于多少，一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍，不斷探索，付出了艱辛的勞動，其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻。該章的“讀一讀：關(guān)于圓周率π”對此作了簡單的介紹，并提到祖沖之取得了“當(dāng)時世界上最先進的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義，從中得到啟迪，我選配了有關(guān)的史料，作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程：最初一些文明古國均取π＝3，如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”，后人稱之為“古率”。人們通過實踐逐步認(rèn)識到用古率計算圓周長和圓面積時，所得到的值均小于實際值，于是不斷利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正π值，例如古埃及人和巴比倫人分別得到π＝31605和π＝3125。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（公元前287～212年）利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值，得到當(dāng)時關(guān)于π的最好估值約為：31409〈π〈31429；此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進一步求出π＝3141666。我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉微（約公元3～4世紀(jì)）用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計算π值。當(dāng)邊數(shù)為192時，得到3141024〈π〈3142704。后來把邊數(shù)增加到3072邊時，進一步得到π＝314159，這比托勒玫的結(jié)果又有了進步。待到南北朝時，祖沖之（公元429～500年）更上一層樓，計算出π的值在31415926與31415927之間。求出了準(zhǔn)確到七位小數(shù)的π值。我國以這一精度，在長達(dá)一千年的時間中，一直處于世界領(lǐng)先地位，這一記錄直到公元1429年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，他準(zhǔn)確地計算到小數(shù)點后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白，人類對圓周率認(rèn)識的逐步深入，是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明———火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進步起了巨大的作用，而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位，創(chuàng)造過多項“世界記錄”，祖沖之計算出的圓周率就是其中一項。接著我再說明，我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來，由于封建社會的日趨沒落，才逐漸落伍。如今在向四個現(xiàn)代化進軍的新長征中，趕超世界先進水平的歷史重任就責(zé)無旁貸地落在同學(xué)們的肩上。我們要下定決心，努力學(xué)習(xí)，奮發(fā)圖強。

為了使同學(xué)們認(rèn)識科學(xué)的艱辛以及人類鍥而不舍的探索精神，我還進一步介紹：同學(xué)們都知道π是無理數(shù)，可是在18世紀(jì)以前，“π是有理數(shù)還是無理數(shù)？”一直是許多數(shù)學(xué)家研究的課題之一。直到1767年蘭伯脫才證明了π是無理數(shù)，圓滿地回答了這個問題。然而人類對于π值的進一步計算并沒有終止，例如1610年德國人路多夫根據(jù)古典方法，用262邊形，計算π到小數(shù)點后第35位。他把自己一生的大部分時間花在這項工作上。后人為了紀(jì)念他，就把這個數(shù)刻在他的墓碑上，至今圓周率被德國人稱為“路多夫數(shù)”。1873年英國的向克斯計算π到707位小數(shù)。1944年英國曼徹斯特大學(xué)的弗格森分析了向克斯計算的結(jié)果后，產(chǎn)生了懷疑并決定重算一次。他從1944年5月到1945年5月用了一整年的時間來做此項工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向克斯的707位小數(shù)只有前面527位是正確的。后來有了電子計算機，有人已經(jīng)算到第十億位。同學(xué)們要問計算如此高精度的π值究竟有什么意義？專家們認(rèn)為，至少可以由此來研究π的小數(shù)出現(xiàn)的規(guī)律。更重要的是，對π認(rèn)識的新突破進一步說明了人類對自然的認(rèn)識是無窮無盡的。幾千年來，沒有哪一個數(shù)比圓周率π更吸引人了。根據(jù)這一段教材的特點，適當(dāng)選配數(shù)學(xué)史料，采用讀后小結(jié)的方式，不僅可以使學(xué)生加深對課文的理解，而且人類對圓周率認(rèn)識不斷深入的過程也使學(xué)生受到感染，興趣盎然，這對培養(yǎng)學(xué)生獻身科學(xué)的探索精神有著積極的意義。

摘要：將科學(xué)史滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以拓寬學(xué)生的視野，進行愛國主義教育，對于增強民族自信心，提高學(xué)生素質(zhì)，激勵學(xué)生奮發(fā)向上，形成愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的良好風(fēng)氣有著重要作用。對此數(shù)學(xué)教學(xué)是有許多工作可做的。下面僅以講授初三幾何第七章“圓”為例，就如何將科學(xué)史融入課堂教學(xué)談?wù)勎业淖龇ㄅc體會。

一、結(jié)合教材內(nèi)容，“見縫插針”，使科學(xué)史自然融入課堂教學(xué)。

“圓”是一個古老的課題，人類的生活與生產(chǎn)活動和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識在戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載，授課中將有關(guān)史料穿插進去，作為課本知識的補充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時，我向?qū)W生介紹，約在公元前二千五百年左右，我國已有了圓的概念，考古說明我國夏代奴隸社會以前的原始部落時期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載，其中，“圓，一中同長也”，即圓周上各點到中心的長度均相等；此外，還進一步說明“圓，規(guī)寫交也”，即圓是用圓規(guī)畫出來的終點與始點相交的線。這與歐幾里得的定義相似，而《墨經(jīng)》成書于公元前4～3世紀(jì)，是在歐幾里德誕生時間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載，在講到這些內(nèi)容時，我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣，隨著這一章教材的不斷展開，同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個初步的了解，明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。特別是早在戰(zhàn)國時期就有了論證幾何學(xué)的萌芽，幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時產(chǎn)生。

二、根據(jù)教材特點，適當(dāng)選擇科學(xué)史資料，有針對性地進行教學(xué)。

圓周率π是數(shù)學(xué)中的一個重要常數(shù)，是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個比值等于多少，一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍，不斷探索，付出了艱辛的勞動，其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻。該章的“讀一讀：關(guān)于圓周率π”對此作了簡單的介紹，并提到祖沖之取得了“當(dāng)時世界上最先進的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義，從中得到啟迪，我選配了有關(guān)的史料，作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程：最初一些文明古國均取π＝3，如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”，后人稱之為“古率”。人們通過實踐逐步認(rèn)識到用古率計算圓周長和圓面積時，所得到的值均小于實際值，于是不斷利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正π值，例如古埃及人和巴比倫人分別得到π＝31605和π＝3125。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（公元前287～212年）利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值，得到當(dāng)時關(guān)于π的最好估值約為：31409〈π〈31429；此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進一步求出π＝3141666。我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉微（約公元3～4世紀(jì)）用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計算π值。當(dāng)邊數(shù)為192時，得到3141024〈π〈3142704。后來把邊數(shù)增加到3072邊時，進一步得到π＝314159，這比托勒玫的結(jié)果又有了進步。待到南北朝時，祖沖之（公元429～500年）更上一層樓，計算出π的值在31415926與31415927之間。求出了準(zhǔn)確到七位小數(shù)的π值。我國以這一精度，在長達(dá)一千年的時間中，一直處于世界領(lǐng)先地位，這一記錄直到公元1429年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，他準(zhǔn)確地計算到小數(shù)點后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白，人類對圓周率認(rèn)識的逐步深入，是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明———火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進步起了巨大的作用，而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位，創(chuàng)造過多項“世界記錄”，祖沖之計算出的圓周率就是其中一項。接著我再說明，我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來，由于封建社會的日趨沒落，才逐漸落伍。如今在向四個現(xiàn)代化進軍的新長征中，趕超世界先進水平的歷史重任就責(zé)無旁貸地落在同學(xué)們的肩上。我們要下定決心，努力學(xué)習(xí)，奮發(fā)圖強。

為了使同學(xué)們認(rèn)識科學(xué)的艱辛以及人類鍥而不舍的探索精神，我還進一步介紹：同學(xué)們都知道π是無理數(shù)，可是在18世紀(jì)以前，“π是有理數(shù)還是無理數(shù)？”一直是許多數(shù)學(xué)家研究的課題之一。直到1767年蘭伯脫才證明了π是無理數(shù)，圓滿地回答了這個問題。然而人類對于π值的進一步計算并沒有終止，例如1610年德國人路多夫根據(jù)古典方法，用262邊形，計算π到小數(shù)點后第35位。他把自己一生的大部分時間花在這項工作上。后人為了紀(jì)念他，就把這個數(shù)刻在他的墓碑上，至今圓周率被德國人稱為“路多夫數(shù)”。1873年英國的向克斯計算π到707位小數(shù)。1944年英國曼徹斯特大學(xué)的弗格森分析了向克斯計算的結(jié)果后，產(chǎn)生了懷疑并決定重算一次。他從1944年5月到1945年5月用了一整年的時間來做此項工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向克斯的707位小數(shù)只有前面527位是正確的。后來有了電子計算機，有人已經(jīng)算到第十億位。同學(xué)們要問計算如此高精度的π值究竟有什么意義？專家們認(rèn)為，至少可以由此來研究π的小數(shù)出現(xiàn)的規(guī)律。更重要的是，對π認(rèn)識的新突破進一步說明了人類對自然的認(rèn)識是無窮無盡的。幾千年來，沒有哪一個數(shù)比圓周率π更吸引人了。根據(jù)這一段教材的特點，適當(dāng)選配數(shù)學(xué)史料，采用讀后小結(jié)的方式，不僅可以使學(xué)生加深對課文的理解，而且人類對圓周率認(rèn)識不斷深入的過程也使學(xué)生受到感染，興趣盎然，這對培養(yǎng)學(xué)生獻身科學(xué)的探索精神有著積極的意義。公務(wù)員之家

一、結(jié)合教材內(nèi)容，“見縫插針”，使科學(xué)史自然融入課堂教學(xué)。

“圓”是一個古老的課題，人類的生活與生產(chǎn)活動和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識在戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載，授課中將有關(guān)史料穿插進去，作為課本知識的補充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時，我向?qū)W生介紹，約在公元前二千五百年左右，我國已有了圓的概念，考古說明我國夏代奴隸社會以前的原始部落時期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載，其中，“圓，一中同長也”，即圓周上各點到中心的長度均相等；此外，還進一步說明“圓，規(guī)寫交也”，即圓是用圓規(guī)畫出來的終點與始點相交的線。這與歐幾里得的定義相似，而《墨經(jīng)》成書于公元前4～3世紀(jì)，是在歐幾里德誕生時間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載，在講到這些內(nèi)容時，我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣，隨著這一章教材的不斷展開，同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個初步的了解，明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。特別是早在戰(zhàn)國時期就有了論證幾何學(xué)的萌芽，幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時產(chǎn)生。

二、根據(jù)教材特點，適當(dāng)選擇科學(xué)史資料，有針對性地進行教學(xué)。

圓周率π是數(shù)學(xué)中的一個重要常數(shù)，是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個比值等于多少，一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍，不斷探索，付出了艱辛的勞動，其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻。該章的“讀一讀：關(guān)于圓周率π”對此作了簡單的介紹，并提到祖沖之取得了“當(dāng)時世界上最先進的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義，從中得到啟迪，我選配了有關(guān)的史料，作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程：最初一些文明古國均取π＝3，如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”，后人稱之為“古率”。人們通過實踐逐步認(rèn)識到用古率計算圓周長和圓面積時，所得到的值均小于實際值，于是不斷利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正π值，例如古埃及人和巴比倫人分別得到π＝31605和π＝3125。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（公元前287～212年）利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值，得到當(dāng)時關(guān)于π的最好估值約為：31409〈π〈31429；此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進一步求出π＝3141666。我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉微（約公元3～4世紀(jì)）用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計算π值。當(dāng)邊數(shù)為192時，得到3141024〈π〈3142704。后來把邊數(shù)增加到3072邊時，進一步得到π＝314159，這比托勒玫的結(jié)果又有了進步。待到南北朝時，祖沖之（公元429～500年）更上一層樓，計算出π的值在31415926與31415927之間。求出了準(zhǔn)確到七位小數(shù)的π值。我國以這一精度，在長達(dá)一千年的時間中，一直處于世界領(lǐng)先地位，這一記錄直到公元1429年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，他準(zhǔn)確地計算到小數(shù)點后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白，人類對圓周率認(rèn)識的逐步深入，是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明———火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進步起了巨大的作用，而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位，創(chuàng)造過多項“世界記錄”，祖沖之計算出的圓周率就是其中一項。接著我再說明，我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來，由于封建社會的日趨沒落，才逐漸落伍。如今在向四個現(xiàn)代化進軍的新長征中，趕超世界先進水平的歷史重任就責(zé)無旁貸地落在同學(xué)們的肩上。我們要下定決心，努力學(xué)習(xí)，奮發(fā)圖強。

為了使同學(xué)們認(rèn)識科學(xué)的艱辛以及人類鍥而不舍的探索精神，我還進一步介紹：同學(xué)們都知道π是無理數(shù)，可是在18世紀(jì)以前，“π是有理數(shù)還是無理數(shù)？”一直是許多數(shù)學(xué)家研究的課題之一。直到1767年蘭伯脫才證明了π是無理數(shù)，圓滿地回答了這個問題。然而人類對于π值的進一步計算并沒有終止，例如1610年德國人路多夫根據(jù)古典方法，用262邊形，計算π到小數(shù)點后第35位。他把自己一生的大部分時間花在這項工作上。后人為了紀(jì)念他，就把這個數(shù)刻在他的墓碑上，至今圓周率被德國人稱為“路多夫數(shù)”。1873年英國的向克斯計算π到707位小數(shù)。1944年英國曼徹斯特大學(xué)的弗格森分析了向克斯計算的結(jié)果后，產(chǎn)生了懷疑并決定重算一次。他從1944年5月到1945年5月用了一整年的時間來做此項工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向克斯的707位小數(shù)只有前面527位是正確的。后來有了電子計算機，有人已經(jīng)算到第十億位。同學(xué)們要問計算如此高精度的π值究竟有什么意義？專家們認(rèn)為，至少可以由此來研究π的小數(shù)出現(xiàn)的規(guī)律。更重要的是，對π認(rèn)識的新突破進一步說明了人類對自然的認(rèn)識是無窮無盡的。幾千年來，沒有哪一個數(shù)比圓周率π更吸引人了。根據(jù)這一段教材的特點，適當(dāng)選配數(shù)學(xué)史料，采用讀后小結(jié)的方式，不僅可以使學(xué)生加深對課文的理解，而且人類對圓周率認(rèn)識不斷深入的過程也使學(xué)生受到感染，興趣盎然，這對培養(yǎng)學(xué)生獻身科學(xué)的探索精神有著積極的意義。

三、吃透教材精神，采取多種形式，增強教學(xué)效果。

將科學(xué)史滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以拓寬學(xué)生的視野，進行愛國主義教育，對于增強民族自信心，提高學(xué)生素質(zhì)，激勵學(xué)生奮發(fā)向上，形成愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的良好風(fēng)氣有著重要作用。對此數(shù)學(xué)教學(xué)是有許多工作可做的。下面僅以講授初三幾何第七章“圓”為例，就如何將科學(xué)史融入課堂教學(xué)談?wù)勎业淖龇ㄅc體會。

一、結(jié)合教材內(nèi)容，“見縫插針”，使科學(xué)史自然融入課堂教學(xué)。

“圓”是一個古老的課題，人類的生活與生產(chǎn)活動和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識在戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載，授課中將有關(guān)史料穿插進去，作為課本知識的補充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時，我向?qū)W生介紹，約在公元前二千五百年左右，我國已有了圓的概念，考古說明我國夏代奴隸社會以前的原始部落時期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載，其中，“圓，一中同長也”，即圓周上各點到中心的長度均相等；此外，還進一步說明“圓，規(guī)寫交也”，即圓是用圓規(guī)畫出來的終點與始點相交的線。這與歐幾里得的定義相似，而《墨經(jīng)》成書于公元前4～3世紀(jì)，是在歐幾里德誕生時間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載，在講到這些內(nèi)容時，我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣，隨著這一章教材的不斷展開，同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個初步的了解，明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。特別是早在戰(zhàn)國時期就有了論證幾何學(xué)的萌芽，幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時產(chǎn)生。

二、根據(jù)教材特點，適當(dāng)選擇科學(xué)史資料，有針對性地進行教學(xué)。

圓周率π是數(shù)學(xué)中的一個重要常數(shù)，是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個比值等于多少，一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍，不斷探索，付出了艱辛的勞動，其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻。該章的“讀一讀：關(guān)于圓周率π”對此作了簡單的介紹，并提到祖沖之取得了“當(dāng)時世界上最先進的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義，從中得到啟迪，我選配了有關(guān)的史料，作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程：最初一些文明古國均取π＝3，如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”，后人稱之為“古率”。人們通過實踐逐步認(rèn)識到用古率計算圓周長和圓面積時，所得到的值均小于實際值，于是不斷利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正π值，例如古埃及人和巴比倫人分別得到π＝31605和π＝3125。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（公元前287～212年）利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值，得到當(dāng)時關(guān)于π的最好估值約為：31409〈π〈31429；此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進一步求出π＝3141666。我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉微（約公元3～4世紀(jì)）用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計算π值。當(dāng)邊數(shù)為192時，得到3141024〈π〈3142704。后來把邊數(shù)增加到3072邊時，進一步得到π＝314159，這比托勒玫的結(jié)果又有了進步。待到南北朝時，祖沖之（公元429～500年）更上一層樓，計算出π的值在31415926與31415927之間。求出了準(zhǔn)確到七位小數(shù)的π值。我國以這一精度，在長達(dá)一千年的時間中，一直處于世界領(lǐng)先地位，這一記錄直到公元1429年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，他準(zhǔn)確地計算到小數(shù)點后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白，人類對圓周率認(rèn)識的逐步深入，是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明———火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進步起了巨大的作用，而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位，創(chuàng)造過多項“世界記錄”，祖沖之計算出的圓周率就是其中一項。接著我再說明，我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來，由于封建社會的日趨沒落，才逐漸落伍。如今在向四個現(xiàn)代化進軍的新長征中，趕超世界先進水平的歷史重任就責(zé)無旁貸地落在同學(xué)們的肩上。我們要下定決心，努力學(xué)習(xí)，奮發(fā)圖強。

為了使同學(xué)們認(rèn)識科學(xué)的艱辛以及人類鍥而不舍的探索精神，我還進一步介紹：同學(xué)們都知道π是無理數(shù)，可是在18世紀(jì)以前，“π是有理數(shù)還是無理數(shù)？”一直是許多數(shù)學(xué)家研究的課題之一。直到1767年蘭伯脫才證明了π是無理數(shù)，圓滿地回答了這個問題。然而人類對于π值的進一步計算并沒有終止，例如1610年德國人路多夫根據(jù)古典方法，用262邊形，計算π到小數(shù)點后第35位。他把自己一生的大部分時間花在這項工作上。后人為了紀(jì)念他，就把這個數(shù)刻在他的墓碑上，至今圓周率被德國人稱為“路多夫數(shù)”。1873年英國的向克斯計算π到707位小數(shù)。1944年英國曼徹斯特大學(xué)的弗格森分析了向克斯計算的結(jié)果后，產(chǎn)生了懷疑并決定重算一次。他從1944年5月到1945年5月用了一整年的時間來做此項工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向克斯的707位小數(shù)只有前面527位是正確的。后來有了電子計算機，有人已經(jīng)算到第十億位。同學(xué)們要問計算如此高精度的π值究竟有什么意義？專家們認(rèn)為，至少可以由此來研究π的小數(shù)出現(xiàn)的規(guī)律。更重要的是，對π認(rèn)識的新突破進一步說明了人類對自然的認(rèn)識是無窮無盡的。幾千年來，沒有哪一個數(shù)比圓周率π更吸引人了。根據(jù)這一段教材的特點，適當(dāng)選配數(shù)學(xué)史料，采用讀后小結(jié)的方式，不僅可以使學(xué)生加深對課文的理解，而且人類對圓周率認(rèn)識不斷深入的過程也使學(xué)生受到感染，興趣盎然，這對培養(yǎng)學(xué)生獻身科學(xué)的探索精神有著積極的意義。